每日兵器：風靡千年魅力不減的遠古狩獵工具——飛來飛去器

飛去來器又名迴旋鏢、自歸器、飛去飛來器等其它名稱，顧名思義就是飛出去以後會再飛回來。它的形狀有三葉型、「十」字型、多葉型，以及其它的各種造型。我國早在新石器時代便已出現了用硬木片削製成的十字型獵具，原始部落的獵手們常用這種迴旋前進的武器打擊飛禽走獸，在不斷的拋擲中他們發現不同的十字交叉，在風力的影響下能夠迴旋來去。「V」字型和香蕉型的飛去來器曾是澳洲土著人的傳統獰獵工具，熟練的獵手向獵物發出飛去來器以後，如果沒有擊中目標飛去來器會神奇般的返回發出者的手中。雜技學術界認為中國最早的雜技節目便是飛去來器。

最初的發現：

1770年，英國詹姆斯·庫克船長（James Cook）完成環遊世界的航行回到英格蘭，他帶回了一件澳大利亞當地土著使用的「原始木劍」，他認為這是當地人的重要狩獵和作戰武器，並將其作為一件新奇的戰利品帶回英國。與他同行的植物學家約瑟夫·班克斯（Joseph Banks）也把這種接近半圓形的彎曲木製片狀工具描述成類似「阿拉伯彎刀」似的武器。這些早期的探險者都認為自己發現了「原始彎刀」，但實際上他們不知道自己究竟發現了什麼。

最初見到迴旋鏢的英國探險家庫克船長，他把迴旋鏢當作是原始人的「木劍」

直到1802年11月，一位法國出生的新南威爾士軍少尉弗朗西斯·巴萊利爾（Louis Barrallier）在悉尼以西的藍山地區看到了令人吃驚的一幕：一名土著把「木製彎刀」高高地拋向空中，它竟然在空中划出完美的圓形軌跡，又穩穩地飛回土著手中！這種令歐洲人驚詫不已的奇妙東西，就是我們今天所知的迴旋鏢。

「迴旋鏢」，英文稱為「Boomerang」（其名稱來源於澳洲土著語言），通常由呈香蕉形狀的兩翼構成，但是今天迴旋鏢的形狀已經不止於此，有些有三個或者更多的翼面。普通迴旋鏢長度大約為30-60厘米，如果投擲方法正確，迴旋鏢能夠在空中飛出漂亮的圓形軌跡並且回到最初的起點。實際上迴旋鏢並非如傳說中所說的那樣被土著用於獵殺鳥獸——它們很難瞄準，而且命中目標也會破壞其回歸路徑，其迴旋功能也就沒有什麼意義。實際情況是，澳洲土著用來狩獵的飛鏢雖然形狀和迴旋鏢類似，但其並不能飛出閉合路線，我們可以把這種飛鏢稱為「飛旋鏢」。雖然飛旋鏢不能做迴旋飛行，但是其彎曲的形狀卻有利於穩定飛行和瞄準，能夠以較高的速度飛行較遠的距離。

實際上土著並不用迴旋鏢獵殺鳥獸，因為它不易瞄準，他們狩獵使用的飛旋鏢外形與之相近，但並不能完成閉合軌跡。

歸來的奧秘：

迴旋鏢如何能夠完成如此奇妙的飛行軌跡？這個問題必須一步一步加以分析。首先讓我們來看看迴旋鏢的形狀，迴旋鏢的兩翼具有特殊的形狀：其一面較為突起，另一面則比較平坦，換句話說，在旋轉過程中流經迴旋鏢的兩翼上下表面的空氣的速度是不同的，下表面的空氣流速要低於上表面，這一特點和機翼比較類似。迴旋鏢拋出後，在獲得向前初速度的同時，還以兩翼連接點為中心進行自旋。旋轉的迴旋鏢兩翼在空氣中產生的效果也和機翼相同——受到空氣的升力作用。那麼如果把迴旋鏢豎直向前拋出，兩翼受到升力的方向也就會變成向左或右的側向力。現在我們把旋轉的問題加入考慮，迴旋鏢在向前飛行的同時還進行自旋，那麼其處於上方的翼面相對於空氣的速度顯然應該等於迴旋鏢飛行速度加上上翼面旋轉線速度，而處於下方的翼面相對於空氣的速度則等於迴旋鏢飛行速度減去下翼面旋轉線速度。簡言之，就是說迴旋鏢上下兩個翼面相對於空氣的運動速度不同，顯然上翼面的速度要遠大於下翼面，根據空氣動力學原理，升力的大小和相對於空氣的速度成正比，那麼上翼面受到的升力就會大於下翼面。迴旋鏢拋出時並非絕對豎直，而是與鉛垂線有一定的外傾角，這就意味著，迴旋鏢兩翼產生的升力的在豎直方向上的分力可以維持迴旋鏢的平飛乃至上升，而升力在水平方向上的分力則是迴旋鏢神奇路線形成的一個重要因素，現在我們離答案已經不遠了。

圖：迴旋鏢各部分剖面示意圖，可見其剖面類似機翼的截面

圖：2000年悉尼奧運會的會徽就是由三枚迴旋鏢構成的運動員形象，澳大利亞人將迴旋鏢看作是自己國家的象徵物之一

圖：澳大利亞市場上出售的普通木質兩翼迴旋鏢

圖：外形頗為現代的三翼迴旋鏢

要繼續解釋迴旋鏢的神奇路線，就必須注意到這個飛快旋轉的傢伙，不要忘記旋轉體和陀螺一樣，具有進動性，也就是說旋轉體在受到外力矩的作用下，能夠產生與這個力矩方向垂直的進動旋轉力矩。現在回過頭來看看迴旋鏢，其上方翼面產生的升力總大於下方翼面，這會給迴旋鏢施加一個向左或向右的傾倒力矩，如果迴旋鏢不是在旋轉，在這種力矩的作用下就會很快傾倒，但現在的迴旋鏢相當於一個飛轉的陀螺，進動性會使迴旋鏢產生一個與傾倒力矩垂直的進動轉向力矩，這樣迴旋鏢不僅不會傾倒，還會在進動力矩的作用下向左或向右轉向。一旦迴旋鏢發生轉向，那麼就會引發「連鎖反應」——翼面升力的水平分力方向也隨之發生轉向，而不斷轉向的水平分力恰好為迴旋鏢的圓周飛行運動提供了向心力，於是乎，迴旋鏢就能夠不斷在進動力矩作用下發生轉向，同時完成一個完美的閉合圓形路線。

圖：迴旋鏢握持方法示意圖，其旋轉面應與鉛垂線成一定夾角

圖：迴旋鏢運動原理示意圖

圖：迴旋鏢投擲方法示意圖

說到這裡，想起了小學夥伴們經常自製的一個玩具，把兩個塑料直尺用橡筋捆綁成十字形，用接近豎直的角度拋出去，這東西也能完成接近圓形的航線，十分有趣，如今細細想來，其原理正和迴旋鏢相同。如果能夠把模型飛機上用的三葉或四葉螺旋槳豎直拋出，其飛行路線應該和迴旋鏢相近，因為迴旋鏢本質上就是一副用特殊方式拋出的「螺旋槳」，至於螺旋槳究竟有幾枚葉片，那都無傷大雅，這也正是今天我們能夠看到形狀各異的迴旋鏢的原因

歷史溯源：

今天在澳大利亞迴旋鏢是相當受歡迎的運動項目

迴旋鏢究竟是如何發明的？

人類學家們認為，迴旋鏢的發明很可能是一種試驗或者陰差陽錯的產物。我們知道，最開始人們使用石塊和木棍作為原始工具。最早的工具是木棍，而把它們拋向獵物或敵人或許是人類對這種工具的一種偶然「擴展應用」。從概率上講，自然界中的木棍自然是彎曲的比直形的多，人們很快發現，彎曲的棍子在飛行中由於容易形成自旋而具有較好的穩定性，留空時間更長而且更容易命中目標。於是人們便開始注意利用彎曲的棍子並對其進行加工，這種行為導致了後來狩獵工具飛旋鏢的產生。飛旋鏢在世界上許多地區都有發現，世界上最為古老的飛旋鏢是在波蘭發現的，迄今已有約20000年的歷史。

圖：1976年的迴旋鏢比賽中選手正在接住迴旋鏢

至於迴旋鏢，學者們估計，其最可能的出現原因可能是由於澳洲土著加工飛旋鏢過程中的偶然發現——可能是哪位粗心的老兄把飛旋鏢的翼型弄得「走了樣兒」。但是這種新發現對於狩獵並沒有更多的幫助——迴旋鏢的飛行方式使它們難以精確瞄準——但是其飛行路線卻讓土著非常著迷。毫無疑問，澳大利亞土著完善了迴旋鏢的設計及投擲技術，從那時起迴旋鏢就逐漸成為一種運動工具。標準的迴旋鏢遊戲是看誰能夠把迴旋鏢拋得更遠並且能夠在其飛回時輕鬆接住。迴旋鏢雖然無法直接用於狩獵，但是澳洲土著也為他們在狩獵中找到了用武之地：他們在林中支起捕鳥網，然後把迴旋鏢拋向空中，迴旋鏢划過空氣產生的呼嘯讓棲息在林中的鳥類十分驚恐，紛紛起飛逃竄，其中不少就會糊裡糊塗地一頭撞進網裡。

2006年迴旋鏢世界盃比賽中一位選手正在表演背後接鏢

中國古代玩具「竹蜻蜓」相信大家都不陌生，它由兩片像飛機機翼的竹片和一根位於中心的細竹棍構成，操作時兩翼平行地面，使其正確旋轉則「竹蜻蜓」豎直上升。其實如果我們取走細竹棍，再讓「竹蜻蜓」的兩翼夾角略微小於180度，那麼它就會變成迴旋鏢。此外，中國曲藝節目中常能見到的飛帕技術，演員將轉動的手帕向前上方拋出，手帕會在飛行一段後返回並被表演者接住，其中的道理和迴旋鏢飛行的原理相似。

1986年，新疆文物考古研究所考古工作人員在距今3000多年前的哈密五堡墓葬里發掘出土了飛去來器，這件飛去來器長45厘米，用木頭製成，一頭粗，一頭細，自然彎曲著，看上去並不起眼，但卻充滿了童趣。無獨有偶，到了2003年，新疆考古工作者發掘吐魯番地區鄯善縣洋海墓葬時，再次發現了幾件2500多年前的木質的飛去來器，其形制與哈密五堡墓葬中發掘出土的飛去來器基本相同。古人將它與貴重物品一起帶入墓葬，由此看來，飛去來器在古代新疆特別是東疆地區，是比較受人歡迎的。

這可不是什麼霓虹燈，而是一端裝有曳光管的迴旋鏢在悉尼夜空中划出的美麗曲線

飛去來兮：

迴旋鏢雖然具有特殊的飛行特點，但是要真正讓一枚迴旋鏢乖乖地從你的手中飛出並順從地回來可絕非易事。如今澳大利亞就專門成立有迴旋鏢協會，專門組織各種關於迴旋鏢的比賽，最為隆重的賽事當屬迴旋鏢世界盃比賽，來自世界各地的選手們會在比賽中一決雌雄，誰能把迴旋鏢拋出更遠的距離，留空時間更長，形成完美的飛行軌跡，並且能夠以嫻熟的動作和技法接住，成為決定比賽成績的決定要素。有些迴旋鏢高手可以連續數百次拋出迴旋鏢並穩穩接住，僅澳大利亞新南威爾士州的紀錄就已經達到566次。

圖：迴旋鏢飛行軌跡示意圖

圖：這位選手接鏢的動作更絕，三翼迴旋鏢中間的圓孔穩穩套在他的手臂上

按照澳大利亞迴旋鏢協會推薦的方法，標準的迴旋鏢投擲方法應該是將迴旋鏢的一翼尖端握在手中，保證上翼的較厚的前緣向前，回鏢旋平面也不能完全豎直，應該保持和鉛垂線成10-30度夾角，這樣迴旋鏢翼面產生的氣動力就能夠提供維持飛行的升力和進行迴旋的向心力。迴旋鏢拋出的方向不應該是水平的，而是應以10度左右的高度角向前上方拋出，同時還要注意投擲前應該使迴旋鏢上部盡量後傾，以便賦予迴旋鏢適宜的旋轉初速度。在有風的條件下，迴旋鏢應該基本保持迎風並呈一定夾角。這樣才能保證迴旋鏢投擲的成功。嚴格地說，迴旋鏢似乎是人類製造的最早的飛行器（當然是無人「駕駛」的）。一塊木頭竟然能夠演繹如此之多的物理知識。對於那些喜愛物理，尤其是喜愛航空的人，迴旋鏢是一個非常有趣的話題，作為歷史上最為特別的玩具之一，迴旋鏢可以告訴我們很多很多。

圖：澳大利亞特色的鑰匙鏈——迴旋鏢造型！

圖：迴旋鏢是一種頗具魅力的玩具和運動器械

現在飛去來器成了今日澳洲人的寵兒，人們把它看作玩具和運動器械開展投擲比賽，這項運動已風行歐美，在德國北部城鎮基爾定期的舉行世界性的飛行飛去來器錦標賽。不僅如此，它甚至深入到澳洲的主流文化中，於是出現了一種特殊的風俗，當客人離別時主人買一個飛去來器作為臨別贈品。禮物含有祝福的意思，即祝他飛去了再飛回來。

兵器名：唐刀|清刀|刺刀|軍刀|戚家刀|環首刀|武士刀|漢劍|獵刀|雁翎刀|斬馬刀|康熙戰刀|陌刀|尼泊爾|長槍|苗刀|戟

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